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中澳团队发现4亿年前南方古椎鱼化石 破解早期脊椎动物演化谜团
中新网北京5月8日电 (记者 孙自法)作为被古生物学界视为“最神秘的早期脊椎动物”之一，古椎鱼属因其分类地位长期存在争议，一直以来备受古生物学家关注和持续跟踪研究。
来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(古脊椎所)的最新消息说，该所卢静研究员领导的中澳团队在澳大利亚约4亿年前的早泥盆世地层中发现古椎鱼属化石新种，命名为“南方古椎鱼”，这也是古椎鱼化石在苏格兰以外地区的首次发现，不仅将古椎鱼属的年代记录提前约1000万年，也为破解古椎鱼长期悬而未决的系统发育位置提供了关键证据，确认其属于有颌脊椎动物，可能与软骨鱼类有较近亲缘关系。
5月8日，北京，卢静研究员在中国科学院古脊椎所办公室接受采访，展示介绍3D打印的南方古椎鱼脑颅结构。中新网记者 孙自法 摄
这一鱼化石重要研究成果论文，近日以封面文章形式在最新一期综合性学术期刊《国家科学评论》(National Science Review)发表，同期还发表同行专家评述指出，该研究工作不仅解答了困扰古生物学界上百年的谜团，也为理解早期脊椎动物的多样性与演化提供了全新视角。
论文通讯作者和共同第一作者卢静5月8日在北京接受记者采访介绍说，古椎鱼是一种只有几厘米长的鳗形小鱼，最早于1890年在苏格兰发现，其独特的形态和组织学特征与其他早期鱼类有很大不同，因此一直被视为“最神秘的早期脊椎动物”之一，其分类地位长期存在争议，曾被归入从无颌的盲鳗、甲胄鱼到有颌的盾皮鱼类、肺鱼类甚至四足动物祖先的几乎每一个早期脊椎动物门类中。尽管已有数千件苏格兰古椎鱼化石标本被发现，但这些标本的骨骼在化石形成过程中被压扁，许多关键解剖学信息难以观察。
本次研究发现的南方古椎鱼化石，产自以保存巨型蜥脚类恐龙等大型脊椎动物化石著称的澳大利亚昆士兰州，也是该地区迄今发现的体型最小的脊椎动物之一，与其共生的还有无颌类、有颌盾皮鱼、早期鲨鱼、棘鱼类及多种硬骨鱼类(包括骨鳞鱼、全褶鱼、肺鱼和爪齿鱼)，勾勒出一幅早泥盆世边缘海洋丰富多样的生态图景。
南方古椎鱼化石照片(左)、三维重建(中)及各骨片生活位置恢复图(右)。中国科学院古脊椎所 供图
卢静指出，南方古椎鱼化石虽保存零散，但经过采样、酸处理、筛样、挑样等一系列程序后，找到了苏格兰标本所没有的三维立体保存的脑颅与矿化软骨组织结构。通过高精度计算机断层扫描(CT)与三维重建，研究团队首次全面还原了古椎鱼的脑颅结构，包括三对半规管、脑腔及神经通道的形态，提供了判断其系统发育位置的关键形态学证据。
此外，为提升苏格兰古椎鱼CT数据的重建质量，研究团队开发出全新的跨平台体数据重建方法，有效突破不同三维软件间的兼容性限制，实现古椎鱼脑颅的高效重建与交叉验证。这一技术的建立，有望广泛应用于古生物CT数据的深度解析与三维重建和数据共通与交叉验证中。
基于最新形态学数据，系统发育分析显示古椎鱼属于有颌脊椎动物，且更可能属于软骨鱼类(如鲨鱼与鳐鱼)谱系，而非部分研究认为的四足形类肉鳍鱼的幼体。
南方古椎鱼化石在澳大利亚昆士兰乔治娜盆地的发现地点。中国科学院古脊椎所 供图
卢静表示，南方古椎鱼的发现，不仅扩展了古椎鱼属的地理与时代分布范围，也提示早期脊椎动物在全球范围内可能存在更复杂的古地理联系与扩散路径，具有重要科学意义。(完)
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